基于pid的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

《基于pid的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、＾．隣－－：蕉心ＩＩＩ讀終＾奪：ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏ，ｇｙ．＂．．．．．．，片．：ｖ：：；．．‘。．．－碩：ｔ學(xué)位論文基于ＰＩＤ的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)Ｗ，＿ｆｃ，．＇狂：巧ｖ．＼學(xué)科專業(yè)：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)研究生：昧夢(mèng)進(jìn)指導(dǎo)教師：談宏華教授培養(yǎng)單位：電氣信息學(xué)院＇■．；／－？一．’＇＇＇Ｖ．二〇—六年五月，．一Ｖ？—人’如，．／，Ｉ．．ｗ．■．Ｉ—、？１■－．分類號(hào)

2、：TP29學(xué)校代號(hào)：10490學(xué)號(hào)：201304014密級(jí)：公開(kāi)武漢工程大學(xué)碩士學(xué)位論文基于PID的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)作者姓名：陸夢(mèng)進(jìn)指導(dǎo)教師姓名、職稱：談宏華（教授）申請(qǐng)學(xué)位類別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)研究方向：智能控制論文提交日期：2016年3月30日論文答辯日期：2016年5月25日學(xué)位授予單位：武漢工程大學(xué)學(xué)位授予日期：2016年6月18日答辯委員會(huì)主席：沈安文教授ResearchandDesignofElectricFurnaceTemperatureControlSystemBasedonPIDAThesisSubmitt

3、edfortheDegreeofMasterMajor：PatternRecognitionandIntelligentSystemCandidate：LuMengjinSupervisor：Pro.TanHonghuaWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China摘要現(xiàn)在在中國(guó)最引大家關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題就是日益嚴(yán)重的霧霾問(wèn)題，特別是在北方的冬天，因?yàn)楝F(xiàn)在北方很多的地方的供暖還是采用燃煤鍋爐供暖，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居民取暖還是用燃煤鍋爐進(jìn)行供暖，所以現(xiàn)在我們應(yīng)該繼續(xù)加大燃煤鍋爐淘汰力度，逐漸改用電鍋爐。而溫度控制是

4、電鍋爐的核心部分，良好的溫度控制系統(tǒng)能夠使電鍋爐使用更節(jié)能、更安全，更環(huán)保。由于被控對(duì)象、環(huán)境等諸多因素對(duì)電鍋爐的溫度控制產(chǎn)生的影響，所以會(huì)對(duì)該系統(tǒng)帶來(lái)比較大的干擾和比較大的時(shí)滯性。由于采用傳統(tǒng)的控制算法，如PID控制算法，很難得到較好的控制效果。因此為電鍋爐設(shè)計(jì)出一種物美價(jià)廉的溫度控制系統(tǒng)是具有一定應(yīng)用價(jià)值的課題。本文研究了該系統(tǒng)所需的控制功能，并對(duì)被控對(duì)象電鍋爐進(jìn)行研究，并設(shè)計(jì)了具體的技術(shù)指標(biāo)；對(duì)當(dāng)前的溫度控制系統(tǒng)中常用的PID等多種控制算法的原理進(jìn)行了分析和研究，然后對(duì)它們進(jìn)行仿真并分析了仿真結(jié)果，可知它們控制效果不是很理想。由于他們都是單閉環(huán)的控制算法，本

5、文構(gòu)建了雙閉環(huán)積分分離PID控制算法對(duì)電鍋爐進(jìn)行溫度控制，首先對(duì)控制系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了分析和研究，根據(jù)功能分析設(shè)計(jì)了硬件系統(tǒng)、控制算法以及軟件系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，結(jié)合本文系統(tǒng)的功能，設(shè)計(jì)各功能模塊相對(duì)應(yīng)的硬件電路，并對(duì)相應(yīng)硬件電路原理進(jìn)行分析。系統(tǒng)以STM32F103為主控芯片，論文重點(diǎn)介紹了溫度測(cè)量與控制及液位測(cè)量與控制以及按鍵輸入與液晶屏顯示的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)還應(yīng)用以太網(wǎng)控制器8019AS實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)電鍋爐溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。此外，論文還對(duì)缺水保護(hù)電路，漏電檢測(cè)電路等外圍電路進(jìn)行了功能分析和電路設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)上，對(duì)輸出控制模塊、溫度測(cè)量模塊、積分分離P

6、ID控制算法、采樣模塊、按鍵輸入和液晶顯示等進(jìn)行了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，并對(duì)上位機(jī)平臺(tái)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)本文借助MATLAB工具，依次對(duì)PID算法，雙閉環(huán)積分分離PID算法進(jìn)行仿真并進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比仿真結(jié)果可知，雙閉環(huán)積分分離PID達(dá)到了本文系統(tǒng)所要求的控制穩(wěn)定、調(diào)節(jié)時(shí)間短且超調(diào)量小等效果。所以雙閉環(huán)積分分離PID是一種理想的電鍋爐溫度控制算法方案。關(guān)鍵詞：電鍋爐，雙閉環(huán)積分分離PID，溫度控制，以太網(wǎng)通信，上位機(jī)IAbstractNowinChinathemostcitedconcernabouttheenvironmentalproblemisincreasinglyserio

7、ushazeproblem,especiallyinthenorthofthewinter.Becausemanyofthenorthernpartsofpeopleusecoal-firedboilerheating.Inparticular,theresidentsoftheruralusethecoal-firedboilersforheating.Sonowweshouldcontinuetodecreasetheintensityofcoalfiredboiler,andgraduallyswitchtoelectricboiler.Andthetemp

8、eratu